セルロースは、様々な水溶性エーテルを形成する多糖類です。セルロース系増粘剤は、非イオン性の水溶性ポリマーです。その使用歴は30年以上と非常に長く、多くの種類があります。現在でもほとんどすべてのラテックス塗料に使用されており、増粘剤の主流となっています。セルロース系増粘剤は、水自体を増粘させるため、水系において非常に効果的です。塗料業界で最も一般的に使用されているセルロース系増粘剤は以下のとおりです。メチルセルロース（MC）, ヒドロキシエチルセルロース（HEC）エチルヒドロキシエチルセルロース（EHEC）、ヒドロキシプロピルセルロース（HPC）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）疎水性修飾ヒドロキシエチルセルロース（HMHEC）も使用されています。HECは水溶性多糖類で、つや消しおよび半光沢の建築用ラテックス塗料の増粘剤として広く用いられています。増粘剤は様々な粘度グレードが用意されており、このセルロースを用いた増粘剤は優れた着色適合性と保存安定性を備えています。
コーティング膜の平滑性、飛散防止性、造膜性、垂れ防止性は、相対分子量に依存する。HECHECやその他の非会合性水溶性ポリマーは、コーティングの水相を増粘させます。セルロース増粘剤は、単独で使用することも、他の増粘剤と組み合わせて使用して特殊なレオロジー特性を得ることもできます。セルロースエーテルは、低分子量の2%水溶液（粘度約10 mP・s）から高分子量の粘度100,000 mP・sまで、さまざまな相対分子量と粘度グレードを持つことができます。低分子量グレードは通常、ラテックス塗料エマルジョン重合における保護コロイドとして使用され、最も一般的に使用されるグレード（粘度4,800～50,000 mP・s）は増粘剤として使用されます。このタイプの増粘剤のメカニズムは、水素結合の高い水和と分子鎖間の絡み合いによるものです。
従来のセルロースは、主に分子鎖間の絡み合いによって増粘する高分子ポリマーです。低せん断速度では粘度が高いため、レベリング性が悪く、塗膜の光沢に影響を与えます。一方、高せん断速度では粘度が低く、塗膜の飛散抵抗性が低く、塗膜の厚みも劣ります。HECの刷毛塗り性、塗膜形成性、ローラー飛散性などの塗布特性は、増粘剤の選択に直接関係します。また、レベリング性や垂れ抵抗性などの流動特性も、増粘剤によって大きく左右されます。
疎水性修飾セルロース（HMHEC）は、分岐鎖の一部に疎水性修飾が施されたセルロース増粘剤です（構造の主鎖に沿って複数の長鎖アルキル基が導入されています）。このコーティング剤は、高せん断速度で粘度が高く、そのためフィルム形成が優れています。例えば、Natrosol Plus Grade 330、331、Cellosize SG-100、Bermocoll EHM-100などです。その増粘効果は、相対分子量がはるかに大きいセルロースエーテル増粘剤に匹敵します。ICIの粘度とレベリング性を向上させ、表面張力を低下させます。例えば、HECの表面張力は約67 mN/mですが、HMHECの表面張力は55～65 mN/mです。
HMHECは、優れた噴霧性、垂れ防止性、レベリング性、良好な光沢、顔料の固結防止性を備えています。広く使用されており、微粒子サイズのラテックス塗料の塗膜形成に悪影響を与えません。優れた塗膜形成性能と防錆性能を有しています。この会合型増粘剤は、酢酸ビニル共重合体システムとの相性が良く、他の会合型増粘剤と同様の特性を持ちながら、よりシンプルな配合で使用できます。
投稿日時：2024年4月25日